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碳纳米管/石墨烯研究
碳纳米管（CNTs）/石墨烯（graphene), 由于其独特的结构、电学、化学、光学、热学和机械性能，目前正得到世人的广泛研究。在下一代微纳电子、光电探测器、生化传感器、能量转化和储存、高性能平板显示器和一些机械材料中都具有潜在的应用前景。而对这些应用中的大多数而言，了解和掌控碳纳米管/石墨烯的结构、物理和化学性能都是必不可少的。我们研究组一直着力于以碳纳米管/石墨烯为基合成新型纳米结构的合成并测量研究它们的物理化学性能，同时开发以碳纳米管/石墨烯为基的纳米器件。
我们正致力于在硅、玻璃和一些其它基体上大面积合成分布均匀、直径和长度可控、排列整齐的碳纳米管阵列。图1所示是用化学气相沉积法制备的整齐排列碳纳米管的扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）图片。
我们一直在努力寻求提高碳纳米管场发射性能的途径并开发其在电子发射器件领域的应用。图2所示是生长在被载能离子束轰击过的硅基底上碳纳米管阵列的场发射性能。从中可以看到基底经过载能离子束预处理之后，碳纳米管阵列具有高的场发射电流密度和良好的稳定性。
石墨烯阵列的CVD无催化合成
我们正致力于在硅、SiO2、DLC薄膜和CNT等基体上大面积合成分布均匀、尺寸可控、排列整齐的石墨烯阵列。图3所示是用化学气相沉积法无催化制备的多层石墨烯片的扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）图片。
我们一直在努力寻求提高以碳纳米管为基体的场发射材料并开发其在电子发射器件领域的应用。图2所示是用化学气相沉积法无催化制备的多层石墨烯片/CNT复合结构阵列的场发射性能。从中可以看到在CNT阵列基础上复合石墨烯片能够大幅度提高纳米结构阵列的场发射性能。
碳纳米管结构和性能的载能束调控研究
元素掺杂和化合物形成能够改变碳纳米管的结构和导电性、调整其功函数。为了提升纳米结构的场发射性能，我们引入了载能离子束处理工艺来合成以碳纳米管为基的一维新型纳米结构。图5和图6分别给出了经载能银离子束辐照后形成的包覆有纳米银颗粒的碳纳米线/碳纳米管异质纳米结构的形成和其场发射性能，其开启场和阈值场分别为0.676 V/μm 和1.087 V/μm，是目前获得的较低开启场和阈值场数据之一。同时我们也对碳纳米管中掺杂其它元素（诸如锌、硅和钛等）进行了研究，形成了掺杂碳纳米线/碳纳米管异质结构纳米阵列。
碳纳米管的光电性能研究
我们还对碳纳米管的光电响应特性进行研究。目前我们研究分析了碳纳米管薄膜和阵列的光电响应特性，致力于开发针对不同应用领域的光电器件，如光电探测器和水电解以及水光电解等方面的应用。图7所示为载能碳离子束辐照后的碳纳米管的光电响应特性。
1. Jian-hua Deng,Rui-ting Zheng,Yong Zhao,and Guo-an Cheng, Vapor-Solid Growth of Few-Layer Graphene Using Radio Frequency Sputtering Deposition and Its
Application on Field Emission, ACS Nano, VOL. 6 P (2012).
2. Huaping Liu, Guo-An Cheng, Changlin Liang and Ruiting Zheng, Fabrication of silicon carbide nanowires/carbon nanotubes heterojunction arrays by high-flux Si ion implantation, Nanotechnology, 19: 08) .
3. Ke-fan Chen, Jian-hua Deng, Fei Zhao, Guo-an Cheng, Rui-ting Zheng, Fabrication and Properties of Ag-nanoparticles Embedded Amorphous Carbon Nanowire/CNT Heterostructures, Nanoscale Res Lett., 5:(2010).性能干掉硅晶体管，碳纳米管/石墨烯谁先崛起-基础器件-与非网
如今半导体圈最棘手的事莫过于摩尔定律即将终结，研究人员不得不寻找硅材料的替代者来提升半导体的性能，而碳纳米管就被认为是最有可能取代硅的材料之一。
近日，美国威斯康星大学麦迪逊分校已经在这一材料的研发上取得了跨越式的突破，该校的材料学家成功研制了1英寸大小，并且首次在性能上同时超越了和砷化镓晶体管。
顾名思义，碳纳米晶体管是由碳纳米管作为沟道导电材料制作而成的晶体管，其管壁只有一个原子厚，这种材料不仅导电性能好，而且体积能做到比现在的硅晶体管小100倍。另外，碳纳米晶体管的超小空间使得它能够快速改变流经它的电流方向，因此能达到5倍于硅晶体管的速度或能耗只有硅晶体管的1/5。
不过因为技术的瓶颈，过去很长一段时间研究人员都没能研制出性能优于硅晶体管和砷化镓晶体管的碳纳米晶体管，更不用奢望其应用在各类电子设备中。
据了解，按照传统的做法，碳纳米管内通常会混杂一些金属纳米管，但是这些金属纳米管会造成电子装置短路，从而破坏碳纳米管的导电性能。威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员这次另辟蹊径，他们利用聚合物取代了几乎所有的金属纳米管，将金属纳米管的含量降到0.01%以下，这样的做法大大提升了导电性能。
除此之外，该研究团队还在工艺上做出了改善，他们研发出的溶解方法成功移除碳纳米管制造过程中产生的残渣。
威斯康星大学麦迪逊分校材料工程学教授迈克&阿诺德表示：&我们的研究同时克服了碳纳米管面临的多重障碍，最终获得了性能首超硅晶体管的1英寸碳纳米晶体管。碳纳米管的许多设想仍有待实现，但我们终于在二十年后实现了赶超。&
那么问题来了，石墨烯和碳纳米管谁会成为下一代半导体材料？
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躺在石墨表面上的碳纳米管
用扫描隧道显微镜(STM)测试分析了高定向石墨(HOPG)表面的碳纳米管.在大气中室温下获得了碳纳米管原子结构，测量了碳管的I-V特性.结果表明，STM观察到的一般情况下的碳管容易呈簇集状态，与透射电镜(TEM)观察到的碳纳米管一致；在稀释和超声之后，STM观察到大量的单根碳管.作者认为产生这种差别的原因，和碳管的疏水亲近效应强弱有关.
作者单位：
北京大学电子学系，北京 100871
北京大学化学与分子工程学院，北京 100871
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多壁碳纳米管和石墨化多壁碳纳米管有什么区别
多壁碳纳米管和石墨化多壁碳纳米管有什么区别，看文献的时候看到吸附剂用了这两种，不知道有什么区别
是不是就是缺陷多点少点啦，材料这一块完全不懂哈~
我也觉得是同一种东西~
好的，明白了~谢谢~
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